电力工程建设中配电网改造规划分析

郭 丹

（国网黑龙江哈尔滨市双城供电有限公司，黑龙江 哈尔滨 150100）

配电网供电主要依赖于电力线路以及供电站，城市配电网络又被叫做城市网络，对其的改造工作是这些年以来城市建设规划中的关键环节，并且对于电力行业的稳步发展具有重要意义。为此一定要得到相关部门的高度重视。

1 配电网建设存在的问题

1.1 配电网陈旧落后

在配电网当中有大量的电缆、配电变压器等设施。这些设备的质量会直接决定电流传送的效果。然而目前在进行配电网建设的过程中，还在采用过去的设备，始终没有进行更新，这些设备陈旧落后，严重降低了电力传送的质量和效率，导致难以紧跟时代发展的步伐，进而使城市建设得不到良好发展。

1.2 供电可靠性低

当前的配电网在供电可靠性上还无法达到理想的要求。而这样的问题普遍会出现在农村地区。原因在于农村在搭设电网的时候，经常会使用高架电缆，这样不仅无法保证供电平稳性，而且也不方便对配电网进行检修。高架电缆会使电缆承受较大的负担，进而导致配电网很容易出现故障问题。另外，高架电缆不容易进行检修，不仅会延长检修时间，还无法保证供电的可靠性。如果位于环境较差的区域，检修时间将会更长，在影响人们用电的同时，也无法保证供电的可靠性[1]。

2 配电网建设改造和规划设计思路

2.1 加强主网架建设，完善配电网电源点布局

在改造规划配电网建设工作的时候，要做好对于主网架的建设，合理地对电网电源点进行布局。在此期间，除了要掌握好配电网电能传送效果以外，还要保证电能的安全平稳性。为了达到这一效果，需要合理优化主网架和电源点布局，确保其具备科学合理性。具体的工作包括：一是要做好对于城市主网架的建设，从而使城市能够得到充足的供电，同时要在城市附近设置充足的电源点，以保证这些地区拥有足够的电量；二是在城市里要依次建设高、中、低压配电网，以便更加快捷高效地给城市提供足够的电能，降低对电能的浪费。

2.2 做好旧设备的改造工作

除了做好主网架建设，合理对电网电源点进行布局，还要对旧设备进行改造。通常配电网设备的质量会很大程度决定电能传送的质量和安全平稳性。比如要是配电网的电缆性能较差，那么就难以保证配电网电能传送的质量和效率，而且在长时间使用后，很容易引起火灾，这样会严重降低配网的电能传送效果。所以要经常对有关设备和电缆等进行检查，及时更换老旧的设备和电缆，以此保证配电网电能传送的质量和效率。而且全新的自动化设备还能够使配电网在条件差的环境中运行，并抵御自然灾害的影响，进而全面加强配电网的安全平稳性。由此能够看出，改造旧设备对于配电网改造规划工作极为重要。

2.3 应用智能配电网建设

对于智能配电的建设也同样的重要。先进的计算机技术和自动化技术除了能够加强配电网电能传送质量，而且还可以节省在传送期间造成的电能消耗。另外，应用智能配电网，还能够防止因电网传送功率和兼容性不足而引发的安全事故，进而全面保证电能传送的平稳安全性[2]。

3 城市配电网改造过程中需要注意的问题

3.1 要顺应城市发展

城市电网建设不仅关乎到电力系统的未来发展，还会决定城市建设的效果，由此能够看出城市电网建设的重要性。而若想全面提升配网建设效果，则要顺应城市发展的总体目标，确保两者协调发展。在对城市配电网进行建设的过程中，要保证城市环境的总体质量，并且要对城市进行良好的景观设计。在建设期间，应按照所制定的要求明确发展目标，并结合城市发展和电网建设的所有因素，从而保证城市配电网建设和规划工作达到协调发展的效果。为此，要先掌握电力负荷情况，以让城市能够得到充足的供电。在对电网进行布局时，要严格按照市政部门所制定的规划要求，尽量让电力改造工作能够顺应城市发展要求，真正做到相互包容、相互促进。

3.2 结合城市实际发展情况

当前城市的配电网建设和改造规划的总体特点为：（1）较大的电网负荷、密集度大。在城市当中，交通照明、工业生产等方面会消耗大量的电能。在进行配电网规划期间，要遵照所制定的城市发展方案与保证能够承受得住电力负荷，以尽量避免配电网运行过程中出现问题。（2）对供电质量要求极高。当前随着经济的发展，人们的生活质量得到了明显的提升，因此也提升了对于配电网质量的要求。而加强配电网的建设质量，不仅能够加快电力运行速率，并且还可以满足人们的日常生活要求。（3）设计质量要求高。在对配电网进行设计期间，要本着高质量高标准的原则，以尽量避免在施工期间出现失误，提升电网运行的平稳安全性，使企业获得理想的经济收益。在设计之前，相关工作人员要深入施工现场进行勘测，然后根据实际情况创建出配电网管理方案。通常是采用高压开关锁柜，并保护定时线路，合理地对直流电网进行监管。（4）技术工艺更加复杂。配电网路线过于繁琐，这不仅会提高电路运行的安全性，还可以得到灵活且合理的调度，进而能更方便地进行操控和管理。除此之外，在电网运行的时候，要使用电得到持续供应，避免发生中断的状况，这样便可让企业获得理想的经济收益。（5）配电网自动化技术得到了普及应用。自动化技术的广泛使用，使得我国配电网得到了良好的改造，进而带动了电力行业的发展。而且在采用先进的自动化技术之后，明显提高了工作效率、节省了经济成本，使电路运行更加安全。因此，在今后要加大对于自动化技术的使用力度，并结合计算机技术来对电网进行合理配备和有效管理。（6）对设备质量的要求变高。这些年随着城市的快速发展，一座座大楼拔地而起，从而让配电网的使用范围越来越广泛，变电站数量也与日俱增，因此有必要缩减配电网和变电站的占地面积，以让两者保持充足的容量，并保证其使用的效果。

总之，配电网的建设和改造要满足城市建设的要求，在城市中合理地设计电缆线路，以提升电路的安全稳定性[3]。

3.3 学习先进的方式来对城市配电网进行改造规划

目前，在一些国家已开始将计算机技术运用到对城市配电网的改造规划工作当中。此项技术不但能够同时进行大批量运算，而且还会提升人力资源的使用率，节省工作时间。在进行改造规划期间，主要是预测符合分块、确立变电站、配电站的数量，对网络情况和所取得的经济价值进行全面分析。但需要注意的是，想要保证计算机规划设计发挥出最佳效果，一定要创建完善且庞大的信息数据库。

4 配电网的建设改造

4.1 设备的选择

在进行配电网建设改造时，要挑选最为合适的设备。通常情况下，主要是把使用时间长、耗电耗能低、性价比高的设备应用于配电网当中。此类设备除了质量符合标准要求以外，还可节省电网配置成本，进而为电力企业降低经济压力。另外，要为电网设备设置通信接口，对开关功能进行优化，并设置电动操作功能。与传统的开关相比，电动操作能够明显加强操作质量，降低出现操作错误的可能性，提升配电网自动化操作的效果。

4.2 对配电网进行合理的布局

在对配电网实施布局的过程中，要根据电路的实际安设状况和使用者的要求，来有针对性地做出最为理想的电网布局，从而在保证加强电力资源使用率的同时，节省部分成本，为电力企业以及用户均带来最理想的电网布局。而且还要合理地对电路进行设计，相关电力工作者要从总体上把控好电网布局，认真细致地分析供电半径长度、主干线路和分子线路长度，最后挑选出合适的参数。

4.3 配电网建设改造和规划设计阶段的施工

在电力工程改造过程中，重点是对配电网建设进行改造规划设计。而目的则是在于要加强电力企业的供电能力，提升人们的生活质量。不过电力企业在实施改造的时候，要事先向有关部门申请，在得到批准后，在有关部门工作人员的带领下开展相关的改造工作。同时，企业要严格遵照所制定的规范来进行改造，进而确保电力企业得到良好的发展。

4.4 改变开关性质和新建联络开关

此项工作是把网络开关更改为分段开关，把联络线路更改为正常运行线路，进而使负荷得到再分配，清理掉配电网中影响供电的部分。

具体工作如图1所示，1号线路属于负载大的线路，供电距离大；2号线路属于负载低的线路，供电距离小；虚拟线路属于联络线路。在通过改造规划以后，把此前已经具备的网络线路更改为2号线路的某一段，联络开关更改为分段开关，把1号线路的其中某段更改为联络线路，从而降低投资成本。在分段开关达不到需求的情况下，要装设联络开关。

图1 改变开关性质和加装开关原理示意图

4.5 改变变压器出线

若变压器有大量的出线条，那么就要把这些变压器里所具有的馈线放到没有多少出线的变压器里，也可把相同变电站的各种变压器间的2个小负载率的馈线组成1条馈线。

改变变压器出线原理示意图如图2、图3所示。在图2中，变压器1（后面简称为1）具有大量的出线，变压器2（后面简称为2）则不是很多。其中1的一个馈线的末端和2离得很近，这样可对2以及馈线末端间再搭建线路，把馈线放入进2里，从而不但可为1腾出足够的间隔，并且还能使1、2间的负载力实现平衡。在图3中，1、2变压器的线路都不长，负载率也小，可往节点1和2间搭建合适的线路，同时往节点1中设置开关箱，以把线路1和2连接成1个线路，这样不仅1、2变压器间的负载率会实现平衡，同时也能够腾出足够的出线间隔。

图2 改变变压器出线原理示意图1

图3 改变变压器出线原理示意图2

4.6 基于最大供电能力的配电网改造优化规划

利用配电网改造优化期间所采取的合理措施，通过供电能力、最新线路的长度以及开关的数量为标准，创建电网改造规划模型。具体函数为：

式中：w代表的是全新线路的数量；Ci代表的是i条全新线路的长度；BY代表的是开关换算成线路的常数因子，也就是把新设置的开关转化为相同投资下的全新线路中，此值的多少，主要取决于换算的开关型号以及线路型号；Y代表的是安设开关的数量。

目前，主要是用节点关系矩阵L代表网络改造规划的实际情况。L是对称的0-1矩阵，为能够使网络简化，每行元素相加要少于1，也就是每个节点只能和别的节点连接到一起。如果L里的其中一个元素是1，那么此元素所在位置的行、列坐标所表示的两个节点a与b间要创建一个线路，具体情况为：（1）两节点没有主变压器母线节点，同时它们间在此前也没有线路。如果a节点属于重载线路中的节点，那么就要把a和a下游的节点都与b点连接到一起。（2）两个节点没有主变压器母线节点，同时节点间已经具有线路。如果a节点是重载线路中的非末端节点，那么就要把a和a下游的节点都与b点连接到一起。（3）两个节点没有变压器母线节点，同时节点间已经具有线路。如果a节点是重载线路中的末端节点，那么就要把联络开关设置在合理的位置，让线路间的负载率保持平衡，可使用本身具有的分段开关，若没有，那么就要使用最新的开关。

5 结束语

加强配电网改造规划，能够满足人们对于用电量的需求，并且还能够让电力工程建设得到良好的发展。所以在今后的工作中，要充分根据工程的实际情况，对配电网进行完善的改造规划，以此加强电网系统运行的安全平稳性，提升电力工程的经济收益，给民众提供充足的用电量。